气态的SO3是一种具有D3h对称的平面正三角形分子，这与价层电子对互斥理论（VSEPR）所预测的结论是一致的。三氧化硫中，硫元素的化合价为+6，分子为非极性分子。SO3分子中的S已经达到+6价，所有的电子都参与成键，没有孤对电子，不需要给孤对电子留出空间了，所以它是很对称的平面正三角形。与二氧化硫一样都是硫的氧化物。
